CN100350598C - 具有一对散热器的半导体器件及其制造方法 - Google Patents

具有一对散热器的半导体器件及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种半导体器件，包括：发热器元件(10、11)；第一散热器(30)，设置在发热器元件(10，11)的一侧；第二散热器(40)，设置在发热器元件(10、11)的另一侧；以及树脂模型(80)，用于铸模发热器元件(10、11)以及第一和第二散热器(30、40)。第一散热器(30)包括第一热辐射表面(30a)，其相对于发热器元件(10、11)设置并且从树脂模型(80)中暴露出来。第二散热器(40)包括第二热辐射表面(40a)，其相对于发热器元件(10、11)设置并且从树脂模型(80)中暴露出来。第一和第二热辐射表面(30a、40a)在其间具有等于或者小于0.2mm的平行度。

Description

具有一对散热器的半导体器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及具有一对散热器的半导体器件及其制造方法。
背景技术
半导体器件包括发热器元件和在该发热器元件两侧设置的一对散热器。该发热器元件和散热器由树脂密封，即它们通过树脂模型铸模。每个散热器的热辐射表面从树脂模型中暴露出来。
散热器包括第一散热器和第二散热器。第一散热器设置在发热器元件的一侧，并且热连接到发热器元件。第二散热器设置在发热器元件的另一侧，并且热连接到发热器元件。该结构定义为双侧散热器结构。
在日本专利申请公开No.2001-267469和No.2002-110893(其对应于美国专利No.6,693,350)中公开了具有该双侧散热器结构的半导体器件。该器件由如下所述的转注成型方法制造。一对散热器安装在发热器元件的两侧，并且具有散热器的发热器元件安装在铸模中，即模具中。然后，将树脂浇注到模具中，使得该器件形成。
在该双侧散热器结构中，发热器元件中产生的热从发热器元件的两侧通过散热器辐射出来，因而改善了器件的热辐射特性。这里，散热器具有热辐射表面，该热辐射表面从树脂模型中暴露出来。然而，散热器组装误差或者散热器表面的倾斜可能阻碍热辐射表面充分地暴露在外。例如，使设置在发热器元件上侧的散热器从器件的表面倾斜，使得热辐射表面不能充分地从树脂模型中暴露出来。具体地，热辐射表面可能被树脂模型覆盖。
考虑到该问题，在现有技术中，散热器包括可变形的部分，其设置在器件的外部周围。当发热器元件和散热器通过使用模具(即铸模)由树脂模型铸模时，可变形的部分变形，使得热辐射表面附着到模型上。因此，不会在热辐射表面和模型之间形成空隙，由此防止树脂模型进入到该空隙中。因此，热辐射表面充分地从树脂模型中暴露出来。然而，当散热器被按压或插入到模型中时，则压力集中在散热器的可变形部分中，使得散热器的全部表面不是均匀地受压。因此，由于进入到模具中的树脂模型的压力，可以使其中所施加的压力相对较弱的散热器的部分膨胀或者变形。散热器的这种变形引起散热器的热辐射表面之间平行度的减小，使得在器件附着到冷却设备的情况中，在热辐射表面和冷却设备之间形成了空隙。因此，降低了冷却设备的性能。
发明内容
考虑到上面描述的问题，本发明的目的在于提供用于制造具有双侧散热器结构的半导体器件的方法。改进了器件的热辐射，由此改善了冷却性能。而且，本发明的另一个目的在于提供具有双侧散热器结构，并且具有出色的冷却性能的半导体器件。
半导体器件包括发热器元件；第一散热器，设置在发热器元件的一侧，使得该第一散热器热连接到发热器元件；第二散热器，设置在发热器元件的另一侧，使得第二散热器热连接到发热器元件；以及树脂模型，用于铸模发热器元件以及第一和第二散热器。第一散热器包括第一热辐射表面，其相对于发热器元件设置并且从树脂模型中暴露出来。第二散热器包括第二热辐射表面，其相对于发热器元件设置并且从树脂模型中暴露出来。第一和第二热辐射表面在其之间具有等于或者小于0.2mm的平行度。
在该器件中，通过控制平行度减小了发热器元件的热辐射路径中的热阻，由此增强了该器件的热辐射。因此，也改善了该器件的冷却性能。
而且，用于制造半导体器件的方法包括步骤：通过第一和第二散热器将发热器元件的两侧夹在中间，使得散热器和发热器元件热连接；以第一和第二散热器中的至少一个被嵌入到树脂模型中的方式，用树脂模型将发热器元件连同第一和第二散热器一起铸模；以及将第一和第二散热器中被嵌入的一个的一部分连同树脂模型一起去除，使得第一和第二散热器中被嵌入的一个从树脂模型中暴露出来。
上文的方法提供了半导体器件。在该器件中，第一和第二热辐射表面都从树脂模型中暴露出来，由此增强了器件的热辐射。因此，也改善了器件的冷却性能。
优选地，通过切割方法或者研磨方法在去除步骤中将第一和第二散热器中被嵌入的一个的部分连同树脂模型一起去除。更优选地，将第一和第二散热器中被嵌入的一个的部分连同树脂模型一起去除，使得第一散热器的第一热辐射表面和第二散热器的第二热辐射表面具有在第一和第二热辐射表面之间的等于或者小于0.2mm的平行度。第一和第二热辐射表面从树脂模型中暴露出来。在该情况中，通过控制平行度减小了发热器元件的热辐射路径中的热阻，由此增强了该器件的热辐射。因此，也改善了该器件的冷却性能。
而且，用于制造半导体器件的方法包括步骤：通过第一和第二散热器将发热器元件的两侧夹在中间，使得散热器和发热器元件热连接；以第一和第二散热器中的至少一个被嵌入到树脂模型中的方式，用树脂模型将发热器元件连同第一和第二散热器一起铸模；将设置在第一和第二散热器中被嵌入的一个上的一部分树脂模型去除，使得第一和第二散热器中被嵌入的一个从树脂模型中暴露出来；以及更新第一和第二散热器中被暴露的一个的表面。
上文的方法提供了半导体器件。在该器件中，第一和第二热辐射表面都从树脂模型中暴露出来，由此增强了器件的热辐射。因此，也改善了器件的冷却性能。
优选地，通过切割第一和第二散热器中被暴露的一个的表面来执行更新的步骤。优选地，通过研磨第一和第二散热器中被暴露的一个的表面来执行更新的步骤。优选地，在更新步骤中更新第一和第二散热器中被暴露的一个的表面，使得第一散热器的第一热辐射表面和第二散热器的第二热辐射表面具有在第一和第二热辐射表面之间的等于或者小于0.2mm的平行度。第一和第二热辐射表面从树脂模型中暴露出来。在该情况中，通过控制平行度减小了发热器元件的热辐射路径中的热阻，由此增强了该器件的热辐射。因此，也改善了该器件的冷却性能。
附图说明
从下侧的详细描述中，通过参考附图，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加显而易见。在附图中：
图1是示出根据本发明第一实施例的半导体器件的剖面图；
图2是根据第一实施例，解释用于制造该器件的方法的剖面图；
图3是示出包括根据第一实施例的器件的半导体设备的剖面图；
图4是根据第一实施例，示出了该器件中热阻和平行度之间的关系的曲线图；
图5是示出了根据第一实施例变型方案的半导体器件的剖面图；
图6是解释用于制造根据本发明第二实施例的器件的方法剖面图；
图7是示出根据本发明第三实施例的半导体设备的剖面图；
图8是示出根据本发明第四实施例的半导体设备的剖面图；
图9A和9B是根据本发明第五实施例，解释切割和研磨树脂模型的方法的示意图；
图10是根据本发明的第六实施例，解释通过激光束去除树脂模型的方法的示意图；
图11是根据本发明的第六实施例，解释通过喷水方法去除树脂模型的方法的示意图；
图12是根据本发明的第六实施例，解释通过喷丸方法去除树脂模型的方法的示意图；
图13是根据本发明的第六实施例，解释通过脱模剂去除树脂模型的方法的示意图；
图14是根据第一实施例，示出半导体器件作为比较的剖面图。
具体实施方式
(第一实施例)
本发明人首先研究了具有双侧散热器结构的半导体器件。图14示出了具有发热器元件10以及第一和第二散热器30、40的半导体器件500。第一和第二散热器30、40通过连接部件50和电极块20热连接到发热器元件10。发热器元件10通过接合线70电连接到引线端60。发热器元件10、第一和第二散热器30、40、其连接部分、接合线70以及引线端60的一部分被密封，即通过树脂模型80铸模。
这里，第一散热器30具有第一热辐射表面30a，并且第二散热器40具有第二热辐射表面40a。第一和第二热辐射表面30a、40a从树脂模型80中暴露出来。然而，散热器30、40组装误差或者散热器30、40的热辐射表面的倾斜可能阻碍热辐射表面30a、40a充分地向外暴露。例如，在图14中，设置在发热器元件10上侧的第一散热器30从器件500的表面倾斜，使得第一热辐射表面30a不能充分地从树脂模型80中暴露出来。第一热辐射表面30a的一部分由树脂模型80覆盖。
上述问题是由下述原因所引起的：散热器30、40的热辐射表面30a、40a之间的距离偏差、散热器30、40的厚度偏差、发热器元件10的厚度偏差、和/或组装散热器30、40的组装误差。由于这些偏差，在使用模具由树脂铸模这些部分时，在散热器30、40的热辐射表面30a、40a和模具之间形成了空隙。树脂进入到该空隙中，使得热辐射表面30a、40a可能被树脂模型80覆盖。而且，如果热辐射表面30a、40a从器件500的表面倾斜，则在器件500附着到用于改善冷却性能的冷却设备的情况中，热辐射表面30a、40a和冷却设备(未示出)之间形成了另一空隙。这样，器件500不能通过冷却设备充分地冷却。
考虑到上述问题，在图1中示出了根据本发明的第一实施例的半导体器件100。该器件100包括发热器元件10，诸如发热半导体芯片。该发热器元件是，例如，晶体管，诸如IGBT(集成栅双极型晶体管)或者FWD(飞轮二极管)，其在晶体管工作时产生热。
第一散热器30通过电极块20设置在发热器元件10的一侧上。第二散热器40设置在发热器元件10的另一侧上。连接部件分别设置在发热器元件10和电极块20之间、电极块20和第一散热器30之间、以及发热器元件10和第二散热器40之间。电极块20由具有良好热传导能力的材料制成，诸如铜(即Cu)、铝(即Al)、钨(即W)、钼(即Mo)等等。在本实施例中，电极块20由铜板制成，其稍小于发热器元件10。
第一和第二散热器30、40由具有良好热传导能力的材料制成，诸如铜(即Cu)、铝(即Al)、钨(即W)、钼(即Mo)等等。在本实施例中，第一和第二散热器30、40由铜板制成，其稍大于发热器元件10。连接部件50分别电连接并且热连接在发热器元件10和电极块20之间、电极块20和第一散热器30之间、以及发热器元件10和第二散热器40之间。连接部件50由例如焊料或者传导粘合剂制成。这里，形成该传导粘合剂使得金属填料分散到树脂中。因此，第一散热器30通过连接部件50和电极块20热连接到发热器元件10。第二散热器40通过连接部件50热连接到发热器元件10。
引线端60设置在器件100的一侧上。具体地，该引线端60设置在发热器元件10的附近。该引线端60由传导金属性材料制成，诸如铜。发热器元件10和引线端60通过接合线70连接。接合线70由铝、金等制成。因此，发热器元件10的信号端(未示出)通过接合线70电连接到引线端60。信号端是例如IGBT的栅极端。发热器元件10、电极块20、第一散热器30、第二散热器40、接合线70、引线端60的一部分、以及接合线70和引线端60之间的连接部分被密封，即通过树脂模型80铸模。树脂模型80由传统的树脂模型制成，诸如环氧树脂。传统的树脂模型用于半导体器件的成型封装。第一和第二散热器30、40分别包括上和下热辐射表面(即第一和第二热辐射表面)30a、40a。具体地，第一散热器30的上热辐射表面30a设置在第一散热器30的其中一个表面上，其与发热器元件10相对。第二散热器40的下热辐射表面40a设置在第二散热器40的其中一个表面上，其与发热器元件10相对。第一和第二散热器30、40的上和下热辐射表面30a、40a从树脂模型80中暴露出来。第一散热器30的第一热辐射表面30a和第二散热器40的第二热辐射表面40a之间的平行度等于或者小于0.2mm。JIS(即日本工业标准)中定义了该平行度。具体地，在No.B-0621，JIS手册中定义了该平行度。优选地，该平行度等于或者小于0.15mm。更优选地，该平行度等于或者小于0.1mm。
如下制造该半导体器件100。首先，发热器元件10通过连接部件50安装并且接合到第二散热器40。然后，电极块20通过连接部件50接合在发热器元件10上。然而，电极块20、连接部件50、发热器元件10、连接部件50和第二散热器40可以同时接合。
下一步，随后将引线端60安装到发热器元件10。通过线接合方法将发热器元件10接合到引线端60，由此形成了接合线70。这样，诸如IGBT的栅极端的发热器元件10的信号端和引线端60通过接合线70电连接。然后，第一散热器30通过连接部件50安装到电极块20上。发热器元件10、电极块20、第一散热器30、第二散热器40、接合线70和引线端60被集成，由此形成了上述的集成部分(即工作部分)。集成部分安装到模具，即铸模中，由此通过转注成型方法由树脂铸模该集成部分。因此，该集成部分由树脂模型80铸模和覆盖。
在上述转注成型工艺中，第一散热器30的第一热辐射表面30a和第二散热器40的第二热辐射表面40a中的至少一个嵌入到树脂模型80中，如图2所示。在第一实施例中，设置在发热器元件10上侧的第一散热器30的第一热辐射表面30a嵌入到树脂模型80中。通过形成第一热辐射表面30a和模具(即模具的上部分)之间的空隙容易地实现了这一结构。设置在发热器元件10下方的第二散热器40被按压并且附着到模具(即模具的下部分)，由此第二热辐射表面40a从树脂模型80中暴露出来。散热器30、40的第一和第二热辐射表面30a、40a之间的平行度等于或者小于0.2mm。然而，该平行度可以大于0.2mm。在图2中，该平行度大于0.2mm，由此第一散热器30的第一热辐射表面30a从第二散热器40的第二热辐射表面40a倾斜。
下一步，从模具中取出铸模部分，即集成部分。然后，将嵌入到树脂模型80中的第一散热器30的第一热辐射表面30a连同树脂模型80一起，从树脂模型80的外侧抛光、研磨或者切割，由此第一热辐射表面30a从树脂模型80中暴露出来。具体地，从树脂模型80的上侧，由研磨机研磨或者由切割机切割第一散热器30连同树脂模型80，达到如图2中虚线所示的水平K。这样，在水平K处第一热辐射表面30a从树脂模型80中暴露出来。通过研磨或者切割第一散热器30的一部分连同树脂模型80，形成了暴露的第一热辐射表面30a。暴露的(即被研磨的或者切割的)第一热辐射表面30a变成图1所示器件100中的第一散热器30的新的第一热辐射表面30a。
在研磨或者切割工艺中，第一和第二热辐射表面30a、40a之间的平行度等于或者小于0.2mm。优选地，该平行度等于或者小于0.15mm。更优选地，该平行度等于或者小于0.1mm。这样，完成了该半导体器件100。
尽管第一热辐射表面30a嵌入到树脂模型80中，但是取代第一热辐射表面30a的第二热辐射表面40a可以嵌入到树脂模型80中。在这种情况中，研磨或者切割第二散热器40连同树脂模型80，由此第二热辐射表面40a从树脂模型80中暴露出来。而且，第一和第二散热器30、40的第一和第二热辐射表面30a、40a都可以嵌入到树脂模型80中。在这种情况中，第一和第二散热器30、40连同树脂模型80均被研磨或者切割，由此第一和第二热辐射表面30a、40a都从树脂模型80中暴露出来。
在器件100中，由于第一和第二热辐射表面30a、40a从树脂模型80中暴露出来，并且第一和第二热辐射表面30a、40a之间的平行度等于或者小于0.2mm，因此发热器元件10的热辐射路径中的热阻变得更小。本发明的发明人用实验方法研究了该热阻的减小效应。如下文描述了减小效应的实验结果。图3示出了包括半导体器件100的半导体设备200。该设备200进一步包括作为冷却部件分别设置在散热器30、40的热辐射表面30a、40a外侧的一对冷却块110。作为冷却设备的该冷却块110从热辐射表面30a、40a冷却散热器30、40。
具体地，冷却块110通过绝缘部件120设置在热辐射表面30a、40a上，由此热连接冷却块110和散热器30、40。绝缘部件120具有电绝缘属性并且具有热传导性。冷却块110包括冷却剂通路110a，诸如冷却水的冷却剂在其中流动。发热器元件10中产生的并且通过散热器30、40传导的热通过冷却剂通路110a中的冷却水进行冷却。这样，在冷却水和发热器元件10之间进行了热交换，由此冷却了发热器元件。
因此，通过设备200极大地改善了器件100的热辐射(即冷却性能)。绝缘部件120由例如诸如氮化铝(即AlN)的电绝缘板制成。而且，具有电绝缘能力的热传导油脂可以涂敷到绝缘板120和冷却块110之间或者绝缘板120和散热器30、40之间。
如下测试热阻的减小效应。设备200安装到基座900上，使得负荷G从设备200的上侧，即从上部冷却块110施加到设备200。该负荷是例如0-1500kGf。通过驱动(即工作)发热器元件10，该发热器元件10产生热。在图3中，发热器元件10的热是65W，绝缘板120由氮化铝制成，并且具有板形状。流经冷却剂通路110a的冷却水具有6升每分钟(即L/min)的流速。冷却水的温度是40℃。每个热辐射表面30a、40a的面积是30mm乘15mm(即30mm×15mm)。每个表面30a、40a的平坦度为约50μm。在JIS(即日本工业标准)中定义了平坦度。具体地，在No.B-0621，JIS手册中定义了平坦度。这里，图3中所示的表面30a、40a之间的平行度H由作为第二散热器40的第二热辐射表面40a的参考表面确定。该平行度H具有μm的单位。
在从发热器元件10通过散热器30、40和绝缘片120到冷却块110中的冷却剂通路110a的热辐射路径中确定热阻。具体地，发热器元件10的温度定义为TC，冷却水的温度定义为TW，发热器元件10的热值(即热功)定义为Q。因此，热阻示为(TC-TW)/Q，其具有K/W的单位，即开尔文每瓦特。
在负荷G施加到设备200的情况中，研究了平行度H和热阻之间的关系。图4示出了该关系的结果。在图4中，X表示负荷G为50kgf时的关系，Y表示负荷G为300kgf时的关系，Z表示负荷G为1000kgf时的关系。在平行度H等于或者小于0.2mm(即200μm)时，热阻几乎恒定并且相对低。在平行度H超过0.2mm时，热阻增加。为了减小热阻，优选地，平行度等于或者小于0.15mm。更优选地，该平行度等于或者小于0.1mm。
负荷G变得较大时，热阻通常变得较小。这是由于在负荷G变得较大时设备200的厚度变得较薄。因此，热辐射路径变得较短，并且进一步地，热辐射路径中的部分之间界面处的粘合变得紧密，使得热阻变得更小。
因此，通过控制平行度减小了发热器元件10的热辐射路径中的热阻，由此改善了设备200，即器件100的热辐射。因此，改善了器件100的冷却性能。
而且，在设备200中，设置在热辐射表面30a、40a外侧的冷却块110极大地增强了发热器元件10的热辐射。在图3中，负荷G通过上部和下部冷却块110施加到散热器30、40和发热器元件10。该负荷G可以通过弹簧等施加到冷却块110。
在上述用于制造设备100的方法中，通过切割或者研磨热辐射表面30a、40a来适当地控制平行度H。也就是，可以将热辐射表面30a、40a的倾斜角控制到预先确定的角度，使得平行度H设置为预先确定的值。
尽管器件100包括一个发热器元件10，但是器件100可以包括多个发热器元件10，如图5所示。在图5中，两个发热器元件10、11设置在第一和第二散热器30、40之间。例如，发热器元件10、11中的一个是IGBT，而另外的发热器元件10、11是FWD。包括发热器元件10、电极块20、第一散热器30和第二散热器40的集成部分安装到模具910，即铸模中，使得通过树脂铸模该集成部分。在该情况中，第一散热器30的第一热辐射表面30a嵌入到树脂模型80中。模具910包括上部模具911和下部模具912。上部模具911用作用于容纳设置在发热器元件10、11下方的第二散热器40的容纳部件，使得第二散热器40被按压并且附着到下部模具912。因此，没有树脂渗入到第二散热器40的第二热辐射表面40a上，使得第二热辐射表面40a从树脂模型80中充分地暴露出来。切割或者研磨第一散热器30连同树脂模型80，由此第一热辐射表面30a从树脂模型80中暴露出来。因此，多个散热器元件10、11被散热器30、40夹在中间。
在现有技术中，当多个散热器元件被散热器夹在中间时，用于铸模发热器元件的树脂模型膨胀，使得散热器变形。该变形，即散热器的膨胀可能损害散热器的辐射表面之间的平行度，使得在冷却设备和热辐射表面之间形成了空隙。
然而，在根据第一实施例的方法中，即使在散热器变形或者膨胀时，散热器的膨胀部分被切割或者研磨，由此改善了平行度。具体地，可以切割或者研磨散热器的膨胀部分，由此获得散热器的平坦表面。
(第二实施例)
在图6中示出了根据本发明第二实施例的用于制造器件100的方法。在图6中，集成部分在树脂铸模工艺，即转注成型工艺中由树脂模型80铸模。该树脂模型80具有第一上表面80a和第二上表面80b。第一上表面80a覆盖第一散热器30的第一热辐射表面30a，使得第一热辐射表面30a嵌入到树脂模型80中。第二上表面80b不覆盖第一热辐射表面30a。树脂模型80的第一上表面80a和第一散热器30的第一热辐射表面30a从树脂模型80的第二上表面80b中突出，使得第一上表面80a具有从第二上表面80b的台阶。这样，树脂铸模工艺提供了具有第一和第二上表面80a、80b的树脂模型80。
这里，树脂模型80的第一上表面80a用作突出的上表面80a，而第二上表面80b用作基底上表面80b(即台阶上表面)。在研磨或者切割工艺中，将突出的部分，即突出的上表面80a连同第一热辐射表面30a切割或者研磨到水平K。这样，在研磨机或者切割机到达台阶上表面80b之前，结束了研磨或者切割工艺。因此，去除了突出的部分，由此第一散热器30的第一热辐射表面30a从树脂模型80中暴露出来。因此，仅去除了突出的部分；并且因此，研磨或者切割部分变得较小，并且减小了研磨或者切割时间，即工艺时间。
因此，通过控制平行度减小了发热器元件10的热辐射路径中的热阻，由此增强了器件100的热辐射。因此，也改善了器件100的冷却性能。
(第三实施例)
在图7中示出了根据本发明的第三实施例的半导体设备300。该设备300包括垂直设置的多个半导体器件100。冷却块110设置在器件100之间，使得多个器件100和多个冷却块110是层叠的。
在设备300中，冷却块110通过绝缘部件120(未示出)设置在散热器30、40的热辐射表面30a、40a外侧，使得散热器30、40与冷却块110热连接。在层叠的方向，即垂直的方向，向设备300施加负荷，由此改善了设备300的冷却性能。可以通过设置在冷却块110外侧的弹簧等施加负荷。
因此，通过控制平行度减小了发热器元件10的热辐射路径中的热阻，由此增强了器件100，即设备300的热辐射。
(第四实施例)
在图8中示出了根据本发明第四实施例的半导体设备400。设备400包括水平设置的多个半导体器件100。因此，多个器件100由一对冷却块110夹在中间。器件100设置在同一平面上。
在设备400中，冷却块110通过绝缘部件120(未示出)设置在散热器30、40的热辐射表面30a、40a外侧，使得散热器30、40与冷却块110热连接。这样，上部和下部冷却块110将多个器件100夹在中间。可以由弹簧等将负荷通过一对冷却块110施加到器件100。
因此，通过控制平行度减小了发热器元件10的热辐射路径中的热阻，由此增强了器件100，即设备400的热辐射。
而且，多个平行设置的器件100由一对冷却块110夹在中间。在该情况中，如果每个器件100的高度，即厚度不同，则冷却块110不能充分地接触热辐射表面30a、40a。也就是，例如，在器件100中的一个比其他器件100更薄时，即一个器件100的高度低于其他的器件100时，在一个器件100的热辐射表面和冷却块110之间形成了空隙，使得该一个器件100的热辐射下降。然而，可以通过在研磨或者切割工艺中切割或者研磨散热器30、40连同树脂模型80，来控制每个器件100的高度，即厚度。这样，一个器件100的高度很容易与其他器件100相等。因此，在器件100和冷却块110之间不会形成空隙，由此增强了器件100的冷却性能。
(第五实施例)
在切割或者研磨工艺中，通过切割机或者研磨机切割或者研磨散热器30、40连同树脂模型80，使得热辐射表面30a、40a从树脂模型80中暴露出来。在图9A和9B中示出了根据本发明的第五实施例的用于切割和研磨的方法。在图9A中，由切割机K1一次去除具有预定厚度的散热器30的一部分连同树脂模型80。在图9B中，由研磨机K2逐渐去除散热器30的一部分连同树脂模型80。例如，该部分被逐步地研磨，也就是在每一步中磨去几个微米。这样，完成了器件100。该器件100具有良好的冷却性能。
(第六实施例)
根据第六实施例的用于制造设备100的方法，使得在去除覆盖散热器30、40的热辐射表面30a、40a的一部分树脂模型80之后，切割或者研磨热辐射表面30a、40a。
该方法示出在图10中并且如下描述。首先，在树脂铸模工艺中，第一散热器30的第一热辐射表面30a和第二散热器40的第二热辐射表面40a中的至少一个嵌入到树脂模型80中。在第六实施例中，设置在发热器元件10上侧的第一散热器30的第一热辐射表面30a嵌入到树脂模型80中。然后，去除树脂模型80，使得第一散热器30的第一热辐射表面30a从树脂模型80中暴露出来。通过激光束、喷水或者喷丸(shot blast)去除树脂模型80。
在图10中，通过从激光设备K3发射的激光束K4去除树脂模型80。激光设备K3是例如CO2激光设备(即，二氧化碳气体激光器设备)、或者YAG激光器设备(即，钇铝石榴石激光器设备)。下一步，由研磨机研磨或者由切割机切割所暴露的第一散热器30的第一热辐射表面30a。在该情况中，由于在去除覆盖热辐射表面30a的树脂模型80的部分之后，切割或者研磨热辐射表面30a，因此可以适当地控制热辐射表面30a的倾斜角。这样，将热辐射表面30a、40a之间的平行度控制到预先确定的值。因此，通过控制平行度减小了发热器元件10的热辐射路径中的热阻，由此增强了器件100的热辐射。
尽管通过激光束K4去除了部分树脂模型80，但是还可以通过喷水、喷丸或者脱模剂去除部分树脂模型80。在图11中，通过喷水处理方法去除了部分树脂模型80。喷水K6从喷嘴K5中喷射，由此去除了部分树脂模型80。在图12中，通过喷丸(即喷砂)处理方法去除了部分树脂模型80。喷砂K8从喷嘴K7中喷射，由此去除了部分树脂模型80。在图13中，通过脱模剂K9去除了部分树脂模型80。脱模剂K9是一种油，并且通常用于树脂发泡方法。具体地，脱模剂K9涂敷到热辐射表面30a。然后，执行树脂铸模工艺，使得热辐射表面30a通过脱模剂K9由树脂模型80覆盖。因此，由于脱模剂K9设置在树脂模型80和热辐射表面30a的界面上，所以热辐射表面30a容易地与树脂模型80分离。这样，热辐射表面30a从树脂模型80中暴露出来。
将理解到，这些变化和修改在如附属权利要求所限定的本发明的范围内。

Claims (18)

1.一种用于制造半导体器件的方法，该方法包括步骤：
通过第一和第二散热器(30、40)将发热器元件(10、11)的两侧夹在中间，使得散热器(30、40)和发热器元件(10、11)热连接；
以第一和第二散热器(30、40)中的至少一个嵌入到树脂模型(80)中的方式，用树脂模型(80)将发热器元件(10、11)连同第一和第二散热器(30、40)一起铸模；以及
将第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个的一部分连同树脂模型(80)一起去除，使得第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个从树脂模型(80)中暴露出来。
2.权利要求1的方法，
其中通过切割方法或者研磨方法，在去除步骤中将第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个的部分连同树脂模型(80)一起去除。
3.权利要求2的方法，
其中将第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个的部分连同树脂模型(80)一起去除，使得第一散热器(30)的第一热辐射表面(30a)和第二散热器(40)的第二热辐射表面(40a)具有在第一和第二热辐射表面(30a、40a)之间的等于或者小于0.2mm的平行度，并且
其中第一和第二热辐射表面(30a、40a)从树脂模型(80)中暴露出来。
4.权利要求3的方法，
其中所述平行度等于或小于0.15mm。
5.权利要求4的方法，
其中所述平行度等于或者小于0.1mm。
6.权利要求1-4中任何一个的方法，
其中铸模发热器元件(10、11)的步骤包括形成树脂模型(80)的第一表面和第二表面(80a、80b)的步骤，
其中树脂模型(80)的第一表面(80a)覆盖第一和第二散热器(30、40)中的一个，使得第一和第二散热器(30、40)中的一个被嵌入，
其中树脂模型(80)的第二表面(80b)不覆盖第一和第二散热器(30、40)中的一个，
其中树脂模型(80)的第一表面(80a)从树脂模型(80)的第二表面(80b)中突出，以具有在树脂模型(80)的第一和第二表面(80a、80b)之间的台阶，并且
其中仅从树脂模型(80)的第一表面(80a)中将第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个的部分连同树脂模型(80)去除，使得第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个从树脂模型(80)中暴露出来。
7.一种用于制造半导体器件的方法，该方法包括步骤：
通过第一和第二散热器(30、40)将发热器元件(10、11)的两侧夹在中间，使得散热器(30、40)和发热器元件(10、11)热连接；
以第一和第二散热器(30、40)中的至少一个被嵌入到树脂模型(80)中的方式，用树脂模型(80)将发热器元件(10、11)连同第一和第二散热器(30、40)一起铸模；
去除树脂模型(80)的一部分，该部分是设置在第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个上的树脂模型，使得第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个从树脂模型(80)中暴露出来；以及
更新第一和第二散热器(30、40)中被暴露的一个的表面(30a、40a)。
8.权利要求7的方法，
其中通过切割第一和第二散热器(30、40)中被暴露的一个的表面(30a、40a)来执行更新的步骤。
9.权利要求7的方法，
其中通过研磨第一和第二散热器(30、40)中被暴露的一个的表面(30a、40a)来执行更新的步骤。
10.权利要求7-9中任何一个的方法，
其中在更新步骤中更新第一和第二散热器(30、40)中被暴露的一个的表面(30a、40a)，使得第一散热器(30)的第一热辐射表面(30a)和第二散热器(40)的第二热辐射表面(40a)具有在第一和第二热辐射表面(30a、40a)之间的等于或者小于0.mm的平行度，并且
其中第一和第二热辐射表面(30a、40a)从树脂模型(80)中暴露出来。
11.权利要求10的方法，
其中所述平行度等于或者小于0.15mm。
12.权利要求11的方法，
其中所述平行度等于或者小于0.1mm。
13.权利要求7-9中任何一个的方法，
其中铸模发热器元件(10、11)的步骤包括形成树脂模型(80)的第一表面(80a)和第二表面(80b)的步骤，
其中树脂模型(80)的第一表面(80a)覆盖第一和第二散热器(30、40)中的一个，使得第一和第二散热器(30、40)中的一个被嵌入，
其中树脂模型(80)的第二表面(80b)不覆盖第一和第二散热器(30、40)中的一个，
其中树脂模型(80)的第一表面(80a)从树脂模型(80)的第二表面(80b)中突出，以具有在树脂模型(80)的第一和第二表面(80a、80b)之间的台阶，并且
其中仅从树脂模型(80)的第一表面(80a)中将设置在第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个上的树脂模型(80)部分去除，使得第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个从树脂模型(80)中暴露出来。
14.权利要求7-9中任何一个的方法，
其中通过激光束切割方法、喷水切割方法或者喷丸切割方法去除设置在第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个上的树脂模型(80)部分。
15.权利要求14的方法，
其中通过CO2激光器或者YAG激光器执行激光束切割方法。
16.权利要求14的方法，
其中通过喷水执行喷水切割方法。
17.权利要求14的方法，
其中通过喷砂执行喷丸切割方法。
18.权利要求7的方法，
其中通过脱模剂去除设置在第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个上的树脂模型(80)部分，
该方法进一步包括步骤：
在将发热器元件(10、11)连同第一和第二散热器(30、40)一起铸模之前，将脱模剂涂敷到第一和第二散热器(30、40)中的一个上，
其中在树脂模型(80)部分与第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个之间的界面处，通过脱模剂去除设置在第一和第二散热器(30、40)中被嵌入的一个上的树脂模型(80)部分。
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